Đối với ngành điện công nghiệp và một số lĩnh vực khác thì máy biến áp là một thiết bị không thể thiếu. Máy biến áp được ứng dụng một cách rộng rãi trong các bài toán điện năng. Để hiểu rõ hơn về thiết bị này, hôm nay BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu về khái niệm, cấu tạo cũng như cách phân loại cơ bản của máy biến áp nhé!
Nhắc đến máy biến áp ta sẽ nghĩ ngay đến một loại máy có chức năng biến đổi điện áp xoay chiều, nó có thể tăng hoặc giảm mức điện áp ban đầu tùy theo cấu tạo của nó. Máy biến áp ngày nay thường được gọi với tên ngắn gọn là biến áp. Hiểu một cách chính xác, máy biến áp là một thiết bị điện từ loại tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không thay đổi. Hay ta có thể hiểu một cách đơn giản hơn, máy biến áp là thiết bị điện dùng cảm ứng điện từ để truyền, đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện theo một nguyên lí nhất định. Đôi khi hay có sự nhầm lẫn về chức năng của máy biến áp, trên thực tế máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không làm biến đổi năng lượng.
Hiện nay người sử dụng có nhu cầu sử dụng các máy móc, thiết bị hiện đại từ nước ngoài về. Với nhiều máy móc được sản xuất ở nước ngoài thường có những mức điện áp định mức khác nhau không giống với mức điện áp phổ biến ở Việt Nam. Như vậy muốn sử dụng những chiếc máy móc nhập ngoại này cần phải sử dụng đến những chiếc máy biến áp. Qua đó ta thấy được vai trò không thể thiếu của những chiếc máy biến áp trong các hệ thống sử dụng nhiều máy móc.
Cấu tạo máy biến áp
Máy biến áp có cấu tạo chung gồm 3 bộ phận chính ta có thể dễ dàng nhận thấy đó chính là lõi thép, dây quấn và vỏ máy.
- Lõi thép: Lõi thép gồm có trụ và gông. Trụ là phần để đặt dây quấn còn gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành một mạch từ kín. Lõi thép của máy biến áp được chế tạo từ nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau và thường được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt. Lõi thép có chức năng dẫn từ thông đồng thời làm khung để đặt dây cuốn. Đối với các loại biến áp dùng trong lĩnh vực thông tin, tần số cao thường được cấu tạo bởi các lá thép permalloy ghép lại.
- Dây quấn hay cuộn dây: thường được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm bên ngoài bọc cách điện để nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra. Với biến áp quấn bằng dây đồng thì sẽ dẫn điện tốt hơn, tránh được ôxi hoá, tăng tuổi thọ của biến áp. Phần có nhiệm vụ nhận năng lượng vào nối với mạch điện xoay chiều được gọi là cuộn dây sơ cấp, còn phần có nhiệm vụ truyền năng lượng ra nối với tải tiêu thụ được gọi là cuộn dây thứ cấp. Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 hoặc ngược lại.
- Vỏ máy: Tùy theo từng loại máy biến áp mà chúng được làm bằng các chất liệu khác nhau. Chúng thường được làm từ nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn mỏng, có công dụng để bảo vệ các phần tử của máy biến áp ở bên trong nó, bao gồm: nắp thùng và thùng. Nắp thùng để đậy trên thùng.
Phân loại máy biến áp
Cũng giống như nhiều các thiết bị điện khác, ta cũng có nhiều cách để phân loại máy biến áp.
- Theo cấu tạo ta sẽ phân chia thành máy biến áp một pha và máy biến áp ba pha
- Theo chức năng có máy biến áp hạ thế và máy biến áp tăng thế
- Theo cách thức cách điện: máy biến áp lõi dầu, máy biến áp lõi không khí,…
- Theo mối quan hệ cuộn dây ta chia thành biến áp tự ngẫu và biến áp cảm ứng
- Theo nhiệm vụ: máy biến áp điện lực, máy biến áp cho dân dụng, máy biến áp hàn, máy biến áp xung,…
Ngoài ra cũng có thể phân loại dựa vào công suất hay hiệu điện thế.
Xem thêm:
Trên đây là một vài tìm hiểu cơ bản về máy biến áp. Hi vọng qua bài viết này bạn đọc đã có thêm một số thông tin thú vị. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn cứ liên hệ BKAII nhé!
"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"
Tìm hiểu biến áp là gì và máy biến áp một pha
Máy biến áp là gì
Máy biến áp là các thiết bị bao gồm hai hay nhiều cuộn dây được sử dụng để chuyển đổi điện năng bằng cách thay đổi từ trường
Một trong những nguyên nhân chính là chúng ta đang sử dụng điện áp và dòng điện xoay chiều tại nhà hoặc nơi làm việc được tạo ra nhờ bộ chuyển đổi điện áp. Máy biến áp khuếch đại điện áp lên cao hơn rất nhiều và phân phối trên toàn mạng lưới điện quốc gia với khoảng cách rất xa.
Lý do biến đổi điện áp lên mức điện áp cao hơn nhiều nhằm mục đích giảm cường độ dòng điện thấp hơn cho cùng công suất và do đó tổn thất I2*R thấp hơn dọc theo mạng lưới điện. Các điện áp cao có thể được giảm xuống mức điện áp thấp hơn, an toàn hơn và dễ sử dụng hơn trong việc sử dụng để cung cấp thiết bị điện trong nhà và nơi làm việc của chúng ta và tất cả điều này có thể nhờ vào máy biến áp.
Máy biến áp thường được xem là một thiết bị biện điện hơn là một thiết bị điện tử. Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh đơn giản hoạt động theo hện tượng cảm ứng điện từ [định luật Faraday] bằng cách chuyển đổi năng lượng điện từ giá trị này sang giá trị khác.
Máy biến áp có khả năng tăng hoặc giảm mức điện áp hoặc dòng điện từ nguồn cấp mà không làm thay đổi tần số của nó hoặc năng lượng điện được truyền từ cuộn dây này sang cuộn dây khác thông qua mạch từ.
Máy biến áp cơ bản gồm hai cuộn dây điện, một cuộn được gọi cuộn sơ cấp và cuộn kia là thứ cấp. Cuộn sơ cấp được gắn với đầu vào nguồn cung cấp điện và cuộn thứ cấp nằm phía điện sử dụng. Trong máy biến áp một pha thì cuộn sơ cấp là bên có điện áp cao hơn.
Hai cuộn dây này không được tiếp xúc điện với nhau nhưng được quấn xung quanh một mạch sắt thừ kín thông thường được gọi là “lõi”. Lõi sắt mềm này không cứng nhưng được tạo thành từ các lớp ghép riêng lẻ kết nối với nhau để giúp giảm thiểu tổn thất của lõi.
Hai cuộn dây được cách điện với nhau nhưng được liên kết từ tính với nhau thông qua lõi chung cho phép truyền tải điện từ cuộn dây này sang cuộn dây kia. Khi một dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp làm xuất hiện từ trường, từ trường này ra tạo ra điện áp vào cuộn dây thứ cấp như hình minh họa.
Máy biến áp một pha là gì
Máy biến áp một pha là một thiết bị điện tĩnh dùng để thay đổi điện áp của dòng xoay chiều một pha từ giá trị này sang giá trị khác mà không làm thay đổi tần số.
Theo đó, một máy biến áp một pha không có kết nối điện trực tiếp giữa hai cuộn dây [nên còn được gọi là một biến áp cách ly]. Cuộn sơ cấp của máy biến áp được nối với nguồn điện áp đầu vào và chuyển đổi hoặc biến đổi công suất điện thành từ trường. Trong khi công việc của cuộn dây thứ cấp là chuyển đổi từ trường này thành điện năng ở đầu ra theo điện áp mong muốn.
Máy biến áp hay máy biến thế, tên ngắn gọn là biến áp, là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua cảm ứng điện từ.
Máy biến áp Máy biến áp gồm có một cuộn dây sơ cấp và một hay nhiều cuộn dây thứ cấp liên kết qua trường điện từ. Khi đưa dòng điện với điện áp xác định vào cuộn sơ cấp, sẽ tạo ra trường điện từ. Theo định luật cảm ứng Faraday trường điện từ tạo ra dòng điện cảm ứng ở các cuộn thứ cấp. Để đảm bảo sự truyền đưa năng lượng thì bố trí mạch dẫn từ qua lõi cuộn dây. Vật liệu dẫn từ phụ thuộc tần số làm việc.
Ở tần số siêu cao là vùng vi sóng và sóng truyền hình, vẫn có các biến áp dùng lõi không khí và thường không khép mạch từ. Tuy nhiên quan hệ điện từ của chúng khác với hai loại nói trên, và không coi là biến áp thật sự.
Các cuộn sơ cấp và thứ cấp có thể cách ly hay nối với nhau về điện, hoặc dùng chung vòng dây như trong biến áp tự ngẫu. Thông thường tỷ số điện áp trên cuộn thứ cấp với điện áp trên cuộn sơ cấp tỷ lệ với số vòng quấn, và gọi là tỷ số biến áp. Khi tỷ số này >1 thì gọi là hạ áp, ngược lại